package com.coastline.fruit.common.utils;

import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

import javax.crypto.Cipher;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.security.*;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;

/**
 * RSA加密工具类
 * RSA，全称为“Rivest-Shamir-Adleman”，中文名“RSA算法”，是一种非对称加密算法。
 * RSA加密解密的过程中，密钥长度越长，加密强度越大，但是加密解密速度越慢。
 * 加密特点：1.公钥加密，私钥解密；2.私钥签名，公钥验签；3.加密解密速度慢；4.适合对少量数据进行加密解密。
 * 应用场景：1.数字签名；2.加密解密；3.密钥协商。
 * 步骤：1.生成密钥对；2.加密；3.解密；4.签名；5.验签。
 * 优点：1.安全性高；2.密钥管理方便。
 * 缺点：1.加密解密速度慢；2.适合对少量数据进行加密解密。
 * 安全性：1.公钥加密，私钥解密；2.私钥签名，公钥验签。
 *
 * @author Coastline
 * @date 2025/1/8 21:54
 */
public class RSAUtil {
    /**
     * RSA最大加密明文大小
     */
    private static final int MAX_ENCRYPT_BLOCK = 117;

    /**
     * RSA最大解密密文大小
     */
    private static final int MAX_DECRYPT_BLOCK = 128;

    /**
     * 获取密钥对
     *
     * @return 密钥对
     */
    public static KeyPair getKeyPair() throws Exception {
        // 获取密钥对生成器，指定算法为RSA
        KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        // 设置密钥长度为1024位
        generator.initialize(1024);
        return generator.generateKeyPair();  // 生成密钥对
    }

    /**
     * 获取私钥
     *
     * @param privateKey 私钥字符串
     * @return 私钥
     */
    public static PrivateKey getPrivateKey(String privateKey) throws Exception {
        // 获取密钥工厂，指定算法为RSA
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        // 使用base64解码私钥字符串
        byte[] decodedKey = Base64.decodeBase64(privateKey.getBytes());
        // 获取私钥对象
        PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(decodedKey);
        return keyFactory.generatePrivate(keySpec); // 生成私钥
    }

    /**
     * 获取公钥
     *
     * @param publicKey 公钥字符串
     * @return 公钥
     */
    public static PublicKey getPublicKey(String publicKey) throws Exception {
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        byte[] decodedKey = Base64.decodeBase64(publicKey.getBytes());
        X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(decodedKey);
        return keyFactory.generatePublic(keySpec);
    }

    /**
     * RSA加密
     *
     * @param data      待加密数据
     * @param publicKey 公钥
     * @return 加密后的数据
     */
    public static String encrypt(String data, PublicKey publicKey) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
        int inputLen = data.getBytes().length;
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        int offset = 0;
        byte[] cache;
        int i = 0;
        // 对数据分段加密
        while (inputLen - offset > 0) {
            if (inputLen - offset > MAX_ENCRYPT_BLOCK) {
                cache = cipher.doFinal(data.getBytes(), offset, MAX_ENCRYPT_BLOCK);
            } else {
                cache = cipher.doFinal(data.getBytes(), offset, inputLen - offset);
            }
            out.write(cache, 0, cache.length);
            i++;
            offset = i * MAX_ENCRYPT_BLOCK;
        }
        byte[] encryptedData = out.toByteArray();
        out.close();
        // 获取加密内容使用base64进行编码,并以UTF-8为标准转化成字符串
        // 加密后的字符串
        return new String(Base64.encodeBase64String(encryptedData));
    }

    /**
     * RSA解密
     *
     * @param data       待解密数据
     * @param privateKey 私钥
     * @return 解密后的数据
     */
    public static String decrypt(String data, PrivateKey privateKey) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
        byte[] dataBytes = Base64.decodeBase64(data);
        int inputLen = dataBytes.length;
        ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        int offset = 0;
        byte[] cache;
        int i = 0;
        // 对数据分段解密
        while (inputLen - offset > 0) {
            if (inputLen - offset > MAX_DECRYPT_BLOCK) {
                cache = cipher.doFinal(dataBytes, offset, MAX_DECRYPT_BLOCK);
            } else {
                cache = cipher.doFinal(dataBytes, offset, inputLen - offset);
            }
            out.write(cache, 0, cache.length);
            i++;
            offset = i * MAX_DECRYPT_BLOCK;
        }
        byte[] decryptedData = out.toByteArray();
        out.close();
        // 解密后的内容
        return new String(decryptedData, "UTF-8");
    }

    /**
     * 签名
     *
     * @param data       待签名数据
     * @param privateKey 私钥
     * @return 签名
     */
    public static String sign(String data, PrivateKey privateKey) throws Exception {
        byte[] keyBytes = privateKey.getEncoded();
        PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        PrivateKey key = keyFactory.generatePrivate(keySpec);
        Signature signature = Signature.getInstance("MD5withRSA");
        signature.initSign(key);
        signature.update(data.getBytes());
        return new String(Base64.encodeBase64(signature.sign()));
    }

    /**
     * 验签
     *
     * @param srcData   原始字符串
     * @param publicKey 公钥
     * @param sign      签名
     * @return 是否验签通过
     */
    public static boolean verify(String srcData, PublicKey publicKey, String sign) throws Exception {
        byte[] keyBytes = publicKey.getEncoded();
        X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(keyBytes);
        KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
        PublicKey key = keyFactory.generatePublic(keySpec);
        Signature signature = Signature.getInstance("MD5withRSA");
        signature.initVerify(key);
        signature.update(srcData.getBytes());
        return signature.verify(Base64.decodeBase64(sign.getBytes()));
    }
}
